全面解读 | 设计配管常见问题（1）

（1）管道布置设计应符合工艺管道及仪表流程图的要求；

（2）管道布置应统筹规划，做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维修等方面的要求，并力求整齐美观；

（3）在确定进出装置（单元）的管道方位与敷设方式时，应做到内外协调；

（4）厂区内的全厂性管道的敷设，应与厂区内的装置（单元）、道路、建筑物等协调，避免管道包围装置（单元），减少管道与铁路、道路的交叉；

（5）管道应架空或地上缴设。如确有需要，可埋地或敷设在管沟内；

（6）管道宜集中成排布置，地上的管道应敷设在管架或管墩上；

（7）在管架、管墩上布置管道时，应使管架或管墩所受的垂直荷载、水平荷载均衡；

（8）全厂性管架或管墩上（包括穿越涵洞）应留有10 ％－30％的裕量，并考虑其荷重。装置主管廊管架宜留有10％－20％的裕量，并考虑其荷重；

（9）输送介质对距离、角度、高差等有特殊要求的管道以及大直径管道的布置，应符合设备布置设计的要求；

（10）管道布置不应妨碍设备、机泵及其内部构件的安装、检修和消防车辆的通行；

（11）管道布置应使管道系统具有必要的柔性。在保证管道柔性及管道对设备、机泵管口作用力和力矩不超出过允许值的情况下，应使管道最短，组成件最少；

（12）应在管道规划的同时考虑其支承点设置。宜利用管道的自然形状达到自行补偿；

（13）管道布置宜做到“步步高”或“步步低”，减少气袋或液袋。不可避免时应根据操作、检修要求设置放空、放净，管道布置应减少“盲肠”；

（14）气液两相流的管道由一路分为两路或多路时，管道布置应考虑对称性或满足管道及仪表流程图的要求。

（15）管道除与阀门、仪表、设备等需要用法兰或螺纹连接者外，应采用焊接连接。

下列惰况应考虑法兰、螺纹或其他可拆卸连接：

• 因检修、清洗、吹扫需拆卸的场合；

• 衬里管道或夹套管道；

• 管道由两段异种材料组成且不宜用焊接连接者；

• 焊缝现场热处理有困难的管道连接点；

• 公称直径小于或等于100mm的镀锌管道；

• 设置盲板或“8”字盲板的位置。

（16）气体支管宜从主管的顶部接出。

（17）有毒介质管道应采用焊接连接，除有特殊需要外不得采用法兰或螺纹连接。有毒介质管道应有明显标志以区别于其他管道，有毒介质管道不应埋地撤设。

（18）布置固体物料或含固体物料的管道时，应使管道尽可能短。少拐弯和不出现死角：

• 固体物料支管与主管的连接应顺介质流向斜接，夹角不宜大于45°；

• 固体物料管道上弯管的弯曲半径不应小于管道公称直径的6倍；

• 含有大量固体物料的浆液管道和高粘度液体管道应有坡度。

（19）需要热补偿的管道，应从管道的起点至终点则”整个管系进行分析以确定合理的热补偿方案。

（20）敷设在管廊上要求有坡度的管道，可采用调整管托高度。在管托上加型钢或钢板垫枕的办法来实现。对于放空气体总管（或去火炬总管）宜布置在管廊立柱的项部，以便于调整标高。

（21）布置与转动机械设备连接的管道时，应使管系具有足够的柔性，以满足设备管口的允许受力要求。必要时可采用以下措施：

• 改变管道走向，增强自然补偿能力；

• 选用弹簧支吊架；

• 选用金属波纹管补偿器；

• 在适当位置设置限位支架。

（22）布置与往复式压缩机相连的管道时，应使管系的机械振动固有频率和管道的气柱固有频率避开机器的激振频率．必要时可采用以下措施：

• 增设防振支架；

• 适当扩大管径；

• 增设脉动衰减器或孔板；

• 合理设置缓冲器，避开共振管长，尽可能减少弯头。

（23）不应在振动管道上弯矩大的部位设置分支管。

（24）在易产生振动的管道（如往复式压缩机、往复泵的出口管道等）的转弯处，应采用弯曲半径不小于1．5倍公称直径的弯头。分支管直顺介质流向外接。

（25）从有可能发生振动的管道上接出公称直径小于或等于40mm的支管时，不论支管上有无阀门，连接处均应采取加强措施。

（26）自流的水平管道应有不小于3‰的顺介质流向坡度。

（27）管道穿过建筑物的楼板、屋顶或墙面时，应加套管，套管与管道门的空隙应密封。套管的直径应大于管道隔热层的外径，并不得影响管道的热位移。

管道上的焊缝不应在套管内，并距离套管端部不应小于150mm。套管应高出楼板、屋顶面50mm。管道穿过屋顶时应设防雨罩，管道不应穿过防火墙或防爆墙。

（28）布置腐蚀性介质、有毒介质和高压管道时，应避免由于法兰、螺纹和填料密封等泄漏而造成对人身和设备的危害。易泄漏部位应避免位于人行通道或机泵上方，否则应设安全防护。

（29）有隔热层的管道，在管墩、管架处应设管托。无隔热层的管道，如无要求，可不设管托。

• 当隔热层厚度小于或等于80mm时，选用高100mm的管托；隔热层厚度大于80mm时，选用高150mm的管托；

• 隔热层厚度大于130mm时，选用高200mm的管托；

• 保冷管道应选用保冷管托。

（30）厂区地形高差较大时，全厂性管道敷设应与地形高差保持一致。在适当位置调整管廊标高。管道的最小坡度宜为2‰。管道变坡点宜设在转弯处或固定点附近。

（31）对于跨越、穿越厂区内铁路和道路的管道，在其跨越段或穿越段上不得装设阀门、 金属波纹管补偿器和法兰、螺纹接头等管道组成件。

（32）有热位移的埋地管道，在管道弧度允许的条件下可设挡墩，否则应采取热补偿措施。

（33）管道布置时管道焊缝的设置，应符合下列要求：

• 管道对接焊口的中心与弯管起弯点的距离不应小于管子外径：且不小于100mm；

• 管道上两相邻对接焊口的中心间距：

  a.对于公称直径小于 150mrn的管道，不应小于外径，且不得小于50mm；

  b.对于公称直径等于或大于150m的管道，不应小于150mm；

• 环焊缝距支、吊架边缘净距不应小于 50mm；需要热处理的焊缝距支、吊架边缘的最小净距，应大于焊缝宽度的5倍，且不得小于100mm。

可燃液体，可燃气体、液化烃的管道设计的原则是：

（l）管道不得穿越与其无关的建筑物；

（2）管道应架空或沿地敷设；

（3）必须采用管沟敷设时，应采取防止气体或液体在管沟内积聚的措施，并在进、出装置及厂房处密封隔断；

（4）管沟内的污水，应经水封并排入生产污水管道；

（5）取样管道不应引入化验室；

（6）金属管道除特殊需用法兰连接外，应采用焊接连接。

可燃气体、液化烃、可燃液体、可燃固体的管道在下列部位应设静电接地设施：

（1）装置区中各个相对独立的建（构）筑物内的管道，可通过与工艺设备金属外壳的连接（法兰连接），进行静电接地；

（2）管网内的泵、过滤器、缓冲器等处应设置接地连接点；

（3）管网在进出装置区处、不同爆炸危险环境的边界、管道分岔处的管道应进行接地，对于长距离的无分支管道，应每隔80－100m与接地体可靠连接；

（4）对金属管道中间的非导体管段（如聚氯乙烯管），除需做屏蔽保护外，两端的金属管应分别与接地干线相接，或用6mrn多股铜芯绝缘电线跨接后接地；

（5）非导体管段上的金属件应接地。

每组专设的静电接地体的接地电阻值，宜小于100Ω；在山区土壤电阻率较高的场所，接地电阻值应小于1000Ω。

管道敷设方式有地面以上和地面以下两大类：

（1）架空敷设

地面以上通称架空敷设 是工业生产装置管道敷设的主要方式。具有便于施工、操作、检查、维修及经济等优点；

（2）地下敷设

1）埋地敷设：

优点：是利用地下的空间，使地面以上空间较为简洁，并不需支承措施；

缺点：管道腐蚀性较强，检查和维修困难，在车行道处有时需特别处理以承受大的载荷， 低点排液不便及易凝油品凝固在管内时处理困难，带隔热层的管道很难保持其良好的隔热功能等，故只有不可能架空敷设时，才予以采用；

2）管沟敷设：

优点：可充分利用地下空间，并提供了较方便的检查维修条件；还可敷设有隔热层的高温、易凝介质或腐蚀性介质的管道；

缺点：费用高，占地面积大，需设排水点， 易积聚或单入油气增加不安全因素，易积聚污物清理困难等。因此在装置内只在必要时，才采用管沟敷设。

（1）输送介质无腐蚀性、无毒和无爆炸危险的液体、气体管道，由于某种原因无法 在地上敷设的；

（2）与地下储槽或地下泵房有关的工艺介质管道；

（3）冷却水及消防水或泡沫消防管道；

（4）操作温度小于150℃的热力管道。

埋地敷设管道的埋设深度应以管道不受损坏为原则，并应考虑最大冻土深度和地下水位等影响。

管顶距地面不宜小于0.5m；在室内或室外有混凝土地面的区域，管项距地面不宜小于0．3m。通过机械车辆的通道下不宜小于0.7m或采用套管保护。

（1）大直径管道应靠近管廊柱子布置；

（2）小直径、气体管道、公用工程管道直布置在省廊中间；

（3）工艺管道宜布置在与省廊相连接的设备一侧；工艺管道视其两端所连接的设备管口标高可以布置在上层或下层；

（4）需设置“Ⅱ”型补偿器的高温管道，应布置在靠近柱子处，且‘Ⅱ”型补偿器宜集中设置；

（5）低温介质管道和液化烃管道，不应靠近热管道布置；也不要布置在热管道的正上方；

（6）对于双层管廊，气体管道、热管道、公用工程管道、泄压总管、火炬干管、仪表和电气电缆糟架等宜布置在上层；一般工艺管道、腐蚀性介质管道、低温管道等直布置在下层；

（7）管廊上管道设计时，应留10％－20％裕量。

（1）低温管道在各行各业中均有应用，尤其在石油化工企业中应用较为普遍。碳钢管在＋5℃至－19℃范围内处于延性状态，可正常使用，如果使用温度低于或等于－20℃，碳钢管就逐渐变为以脆性状态为主，使用受到一定条件的限制。所以，低于或等于－20℃的管道属于低温管道。

（2）低温管道布置主要考虑两个问题。

第一是“低温脆性”，这就要求设计人员合理选择“冲击韧性”高的钢板，同时从配管设计和管系制作上防止脆断和脆裂。

第二是管道的保冷结构设计和满足保冷的设计要求，它直接关系到能耗和设备管道的操作、施工、检修等。

（l）低温管道的布置要考虑整个管道有足够的柔性，要充分利用管道的自然补偿。当设计温度很低而又无法自然补偿时，应设置补偿器。

（2）低温管道布置时，应避免管道振动，尤其泵、压缩机和排气管，必须防止整条管道的振动，若有机械的振源，应采取消振设施，在接近振源处的管道应设置弹性元件，如波纹补偿器等以隔断振源。

（3）在碳素钢、低合金钢的低温管道上，装有安全阀、排气管或排污阀的支管，需注意该低温液体介质排出后是否立即汽化，若气化就需要大量吸热，就要结露直至结冰，使管道温度降到很低，故此类支管在容易结冰范围内应采用奥氏体不锈钢材料，然后再使用法兰连接不同材质的支管。

（4）低温管道弯头处应力最大，所以弯头处最容易脆裂，不应焊接支吊架。

（5）低温管道上，靠近弯头或三通处，一般不允许直接焊接法兰。为了拆卸螺栓时不破坏主管道上的保冷层，需要延长一段长度（接一短管）后再焊接法兰。对接法兰中只需保证法兰一端留有装卸螺栓的间距。对于阀门组的配管应考虑能顺利卸下其中任何一个阀而不影响管道保冷结构。

(6)低温保冷管道支架，必须有防止产生“冷桥”的措施；

• 低温管道水平敷设时，一般在管道底部垫有木块或硬质隔热材料块，以免管道中冷量损失。

• 低温管道垂直敷设时，支架若生根在低温设备上时，在设备和管道上均应垫有木块或硬质隔热材料块。

（1）取样接管不宜设在有振动的设备和管道上，如泵、压缩机等，也应避免设在与振动设备直接相连接的管道上。如果难以避免，应采取减振动措施；

（2）取样管设置应满足工艺的要求，并应避免死角或“袋形”。且取样阀应布置在便于操作的地方，否则应设平台，设备或管道与取样阀之间的管段应尽量短。

（3）气体取样管引出位置：

• 从水平管上取样时，取样管应设在管道的顶部；

• 从立管上取样时，当气体自下而上流动时，取样口应从立管向上45°倾斜引出；当气体中含有固体颗粒时，取样管应伸到管中心；当气体自上而下流动时取样管应水平开设。

（4）液体取样管引出位置

• 垂直管道上液体自下而上流动时，取样管可设在垂直管道的任意侧；

• 垂直管道上液体自上而下流动时，除非能保证液体充满取样管，取样管可设在垂直管道的任意侧，否则不宜在这样情况下设取样点；

• 水平管道：在压力输送条件下，取样管可设在管道的任意部位；当液体中含有固体颗料时，取样管宜设在水平管道的两侧；在自流的水平管道上取样时，取样管应设在管道的底部。

（5）极度危害和高度危害的有毒介质的取样，不允许就地放空取样，应采取密闭循环取样。

来源：化工加